Progresser en apnée : entrainement et adaptations physiologiques

bajau d'indonésie en train de chasser, apnéiste, vagabond, plongeur de l'extreme et peuple des records d'apnée

D’une manière générale, l’entrainement de l’apnéiste doit permettre d’agir sur :

  • Les facteurs mécanique et dynamique :
    • Augmenter le volume pulmonaire,
    • Assouplir le diaphragme.
  • Les facteurs chimiques :
    • Développer la tolérance à l’hypercapnie (présence excessive de CO2 dans le sang – PaCO2),
    • Développer la tolérance à l’hypoxie (diminution de l’O2 disponible pour alimenter les tissus pendant l’apnée – PaO2).
  • Les facteurs psychologiques : gestion du stress et travail du mental.

Ces facteurs sont interconnectés :

  • En assouplissant son diaphragme, l’apnéiste augmente son volume pulmonaire et les spasmes diaphragmatiques deviennent moins gênants au point de rupture physiologique de l’apnée, 2 paramètres permettant d’augmenter la durée d’apnée ;
  • En apprenant à gérer son stress, l’apnéiste découvre l’intérêt d’une bonne maîtrise de la ventilationson impact sur le bien-être et les états de conscience modifiés dans lesquels on peut entrer ;
  • Dans ce long apprentissage, l’apnéiste va acquérir une connaissance fine de son corps et de son potentiel (mental et physique), ce qui va contribuer à lui donner une plus grande confiance en lui, nécessaire au dépassement de soi ;
  • En cherchant à allonger la distance parcourue, qu’elle soit horizontale ou verticale, l’apnéiste optimisera son entrainement physique et sa technique de nage, en adéquation avec la connaissance qu’il aura acquise de son corps, des contraintes de sa discipline sportive et de sa glisse dans l’élément liquide.

L’entrainement de l’apnéiste est complet et s’apparente à une hygiène de vie : alimentation, yoga (ou autres techniques de relaxation), sommeil réparateur, exercices ciblés en salle, piscine. Un bon apnéiste, c’est une personne en forme, qui prend soin d’elle. Les conséquences de cet entrainement sont bénéfiques dans l’eau et en dehors : manger sainement, faire du sport et prendre du temps pour soi ont des impacts positifs immédiats sur la santé et l’espérance de vie.

Trois mots avant de commencer :

  1. Il n’existe pas qu’un seul chemin pour progresser. Il y a des bases à connaître et puis il y a vous. Chacun son parcours, son entrainement. Chaque apnéiste saura percevoir, à travers un suivi régulier de ses exercices et de son alimentation, ce qui lui correspond le mieux. Analysez vos données pour comprendre ce qui fonctionne pour vous et répétez-le, amplifiez-le, optimisez-le ;
  2. Définissez vos planning d’entrainement sur 3 mois (on y reviendra dans un prochain article) ;
  3. Fixez-vous des objectifs. Ça vous motivera à les atteindre et ça vous permettra de suivre votre progression.

Repousser ses limites permet d’en apprendre énormément sur soi, c’est en dehors de votre zone de confort que le vrai voyage intérieur se fait. Et je pense, à titre personnel, que tout l’intérêt de l’apnée réside précisément là.

 

Les facteurs mécaniques : Augmentation des volumes pulmonaires

• Effets de l’entrainement : adaptation physiologique chez l’apnéiste

L’entraînement augmente tous les volumes pulmonaires de 5 à 10 % et réduit le volume résiduel de 10 %. Ces augmentations sont justifiées par une augmentation de la force des muscles inspiratoires et expiratoires principalement provoquée par l’entraînement en milieu subaquatique.

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• Axes sur lesquels doivent porter l’entrainement

  • Assouplissement du diaphragme,
  • Renforcement des muscles inspiratoires et expiratoires,
  • Suivi de l’évolution de votre capacité pulmonaire grâce à une exploration fonctionnelle : vous permet de connaître votre volume pulmonaire initial (rendez-vous à prendre au début de l’entrainement) et son évolution dans le temps (rendez-vous annuel), chez un médecin du sport, un médecin fédéral ou un pneumologue.

• Quelques exercices à exploiter

Cette liste vise à vous montrer des pistes pour orienter votre entrainement. Libre à vous de la faire évoluer en fonction de vos ressentis et besoins. Un point rapide sur la respiration diaphragmatique avant de commencer et pour mieux comprendre la suite :

L’assouplissement du diaphragme

• Respirations carrées et levé de poids

C’est un exercice que j’affectionne particulièrement, même si on prend rarement de plaisir en le pratiquant. Il a l’avantage de faire travailler le diaphragme et la souplesse des bras pour la position hydrodynamique en DNF et monopalme (triangle de tête, bras bien positionnés à l’avant et tête bloquée entre vos bras).

Il s’agit de faire 3 séries de 10 respirations carrées chacune, en associant un levé de poids dans le même temps. Concrètement :

  • Série de 10 respirations carrées avec un temps donné (commencez, par exemple, avec des respirations carrées de 15 secondes),
  • Immédiatement suivie d’une série de 10 respirations carrées avec un temps supérieur (par exemple, 20 secondes),
  • Immédiatement suivie d’une série de 10 respirations carrées avec un temps supérieur (par exemple, 25 secondes).

Plusieurs points :

> Une respiration carrée de x secondes, est une respiration qui se décompose ainsi :

  • x secondes d’inspiration,
  • x secondes de blocage poumons pleins,
  • x secondes d’expiration,
  • x secondes de blocage poumons vides.

> Allongez-vous, un poids dans chaque main (ne prenez pas des poids trop lourds, le but de l’exercice n’est pas de muscler les bras mais d’étirer le diaphragme), les bras le long du corps et enchainez :

  • À l’inspiration, levez les bras et les poids pour les positionner en triangle de tête,
  • Au blocage poumons pleins, maintenez la position des bras en triangle de tête,
  • À l’expiration, redescendez les bras et les poids le long du corps,
  • Au blocage poumons vides, maintenez la position des bras le long du corps.

> Enchainez des séries de 10 sans prendre de moment de récupération entre chaque série.

> Videz bien vos poumons dans la phase expiratoire, l’exercice sera plus simple si vous dégagez un maximum de CO2. C’est également l’intérêt de l’exercice : apprendre à bien ventiler, éliminer les déchets et aller dans les spasmes.

> Augmentez les temps d’apnée dès que vous maitrisez parfaitement un enchainement de 3 séries.

• Autres exercices respiratoires diaphragmatiques

L’exercice de la dernière vidéo peut être adapté. Vous avez la possibilité de le pratiquer également ainsi :

  • Debout, pieds écartés un peu plus que la largeur des hanches, jambes légèrement fléchies,
  • Les mains sur vos cuisses, relâchez les bras, le buste et le corps,
  • Le buste doit être courbé légèrement et la tête relâchée,
  • Vider entièrement vos poumons,
  • Entrer et sortez votre ventre le plus rapidement possible, pour assouplir votre diaphragme.
  • Plus votre corps est détendu, plus votre diaphragme est détendu et plus vos cycles seront rapides (40 à 50 cycles par minute est idéal, montez progressivement).

Terminez vos séances par un moment de calme et de méditation, en vous concentrant sur votre souffle.

Le renforcement des muscles inspiratoires et expiratoires

• Le travail au masque d’élévation

À titre personnel, je suis un grand fan du cardio au masque d’élévation. Les arguments marketing donnés par les vendeurs de ce type de masque ne sont cependant pas les bons : un masque d’élévation ne permet pas à votre organisme de s’adapter comme il le fait en altitude ; en revanche, le masque vous permettra, en freinant l’arrivée d’O2 et la sortie du CO2, de mieux solliciter vos muscles inspiratoires et expiratoires – donc de les renforcer.

Lorsqu’on monte en altitude, la quantité d’O2 contenue dans chaque volume d’air inspiré diminue de 10% environ pour 1 000 mètres. Ainsi, à 4 000 mètres d’altitude, on ne dispose plus que de 60% de l’O2 disponible au niveau de la mer. Le corps réagit automatiquement (adaptation physiologique) au manque d’O2 en :

  • Accélérant le rythme cardiaque (meilleur redistribution du sang dans le corps),
  • Accélérant le rythme de la ventilation (hyperventilation spontanée).

Si cette adaptation ne suffit pas à rétablir une oxygénation normale, le corps commence à produire plus de globules rouges, donc plus d’hémoglobines, pour que le sang puisse transporter plus d’O2.

Lorsqu’on redescend au niveau de la mer, le corps se réadapte très vite et heureusement, car un taux de globules rouges important rend le sang moins fluide, ce qui provoque :

  • Hypertension,
  • Maux de tête,
  • Acouphènes,
  • Accidents vasculaires cérébraux.

C’est donc le déficit d’O2 dans l’air inspiré qui agit sur l’adaptation physiologique de l’organisme. Le travail au masque d’élévation, fait au niveau de la mer (donc à un niveau où l’O2 n’est pas raréfié), n’entraine pas cette adaptation physiologique. En revanche, en choisissant le niveau de blocage de votre masque (1, 2, 3 ou 4) pendant une séance de cardio, vous rendez plus difficile la prise d’air et le rejet du CO2 pendant un exercice musculaire intense, qui nécessite une bonne oxygénation de l’organisme. Ainsi, pour vous maintenir à un bon niveau d’oxygénation et rejeter le CO2 (jambes lourdes), vous allez spontanément :

  • Forcer l’appel d’air, donc renforcer vos muscles inspiratoires,
  • Forcer le rejet de CO2, donc renforcer vos muscles expiratoires,
  • Agir mécaniquement sur votre volume pulmonaire.

Un conseil : montez progressivement dans le niveau de difficulté de votre masque. Si le réglage est mal fait au départ, vous allez ressentir un sentiment d’oppression qui vous fera renoncer. Augmentez progressivement la charge de vos exercices cardio dans le même temps :

  • Soit vous restez sur un niveau de blocage constant du masque et vous augmentez l’intensité du cardio,
  • Soit vous augmentez le niveau de blocage du masque et restez constant sur le cardio,
  • Puis vous augmentez ensuite les 2 leviers : blocage du masque et intensité du cardio.

Une question pourrait se poser : Est-ce que la pratique intensive de l’apnée entraine une adaptation physiologique du corps comme c’est le cas en  altitude ? Selon une étude1, des augmentations de la concentration d’hémoglobine et de l’hématocrite, accompagné de contractions spléniques, ont été montrée chez les Haenyos Coréennes. Cette observation n’a pas été confirmée lors d’apnées réalisées en laboratoire. Ces augmentations rapides et répétées de l’hématocrite artérielle pourraient être provoquées par la réalisation d’apnées en immersion. L’analyse détaillée des composants de l’hémoglobine et de leurs propriétés d’oxygénation ne révèlent aucune adaptation qui pourrait augmenter la tolérance des plongeuses Haenyos à l’hypoxie et aux conditions hypothermiques associées à la pratique de plongées répétitives.

Haenyo, les femmes de la mer, apnéistes corée, aux origines de l'apnée

• La natation

Un secret pour personne : nagez, nagez, nagez. En crawl, espacez vos reprises ventilatoires :

  • Échauffez-vous sur 200 – 300 mètres avec des reprises ventilatoires tous les 3 mouvements ;
  • Puis partez sur des longueurs avec des reprises plus espacées. Par exemple :
    • Longueurs avec des reprises ventilatoires tous les 5 mouvements,
    • Longueurs avec des reprises ventilatoires tous les 7 mouvements,
    • Longueurs avec des reprises ventilatoires tous les 9 mouvements.
  • Vous pouvez aussi faire des longueurs avec des reprises tous les 3, 5, 7, 9, 11 mouvements puis redescendre : 9, 7, 5, 3 mouvements.

Vous pouvez également faire des fartleks : 25 mètres en apnée suivi immédiatement de 25 mètres en crawl, avec des reprises ventilatoires tous les 3 mouvements. À faire sur 200 ou 300 mètres.

Essayez de ne pas vous arrêtez au mur. Si c’est difficile au début, accordez-vous des pauses de 15 à 30 secondes tous les 100 mètres, puis réduisez-les progressivement avant de les enlever complètement. Fixez-vous, dès le départ, une distance à parcourir sur l’exercice et tenez-y vous.

  • Si vous pouvez faire plus, vous avez mal évalué l’exercice par rapport à votre potentiel : affinez à la prochaine séance,
  • Si vous n’en pouvez plus et que la fin du travail est loin, vous avez mal évalué votre potentiel : affinez à la prochaine séance. Sur cette séance là, allongez vos temps de récupération (pas trop quand même, le travail doit rester soutenu) et terminez la distance : c’est comme ça qu’on construit le mental.

Les facteurs chimiques : Développer la tolérance à l’hypercapnie et à l’hypoxie

• Diminution de la sensibilité au gaz carbonique : innée ou acquise ?

Les apnéistes2 ont une réponse ventilatoire au CO2 plus faible de 33 % par rapport aux non plongeurs. Différentes études montrent que les apnéistes:

  • Sont des sujets en bonne santé, caractérisés par une réponse faible au CO2, inhérente ou acquise,
  • Montrent une augmentation de la tolérance au CO2 plus importante par rapport à des sportifs dont les activités physiques et sportives sont terrestres,
  • Ont une réponse ventilatoire affaiblie à l’hypercapnie (hausse du CO2 pendant une apnée) mais pas à l’hypoxie (baisse de l’O2 pendant une apnée).

Sur la question de l’inné ou de l’acquis, une dernière étude souligne que l’hyposensibilité des centres respiratoires aux stimuli chimiques chez les plongeurs est certainement acquise, donc liée à un entraînement spécifique. Mais le débat entre adaptations génétiques et adaptations provoquées par l’entraînement n’est pas clos : la plupart des études récentes préconisent qu’une grande partie de ces adaptations seraient liées à un entraînement spécifique à la plongée libre, mais seule une étude longitudinale permettrait de répondre à cette question.

• Mécanismes d’acquisition de la tolérance à l’hypercapnie

L’adaptation au CO2 se reflète sur plusieurs points :

  • Niveau plus élevé de PaCO2,
  • Diminution du pH,
  • Augmentation des bicarbonates sanguins et de l’hématocrite,
  • Majoration de l’ion NA+
  • Diminution de l’ion K+ dans les globules rouges.

L’entrainement spécifique à l’apnée permet de retarder le point de rupture physiologique (marqué par l’apparition des spasmes diaphragmatiques) et prolonge donc la phase d’aisance, c’est à dire la phase comprise entre le début de l’apnée et le premier spasme (facteurs chimiques).

L’entraînement physique (type aérobie) augmente la période au delà du point de rupture physiologique, c’est à dire la zone d’inconfort, comprise entre le premier spasme diaphragmatique et la reprise ventilatoire. Il permet donc d’augmenter la phase de lutte (facteurs chimiques et dynamiques) en retardant l’arrivée du point de rupture conventionnel.

Le cumul des 2 entrainements permet d’augmenter la durée de l’apnée et le réflexe de plongée.

Augmenter la tolérance à l’hypercapnie

L’hypercapnie survient quand la pression partielle de CO2 dans le sang artérielle (PaCO2) est trop importante. Elle déclenche le besoin de reprendre de l’air (spasmes diaphragmatiques, zone d’inconfort, jambes lourdes).

Pour augmenter la tolérance à l’hypercapnie, les séries d’apnées « hypercapniques » sont les plus formatrices à l’entraînement. Elles se définissent par :

  • Des temps d’apnée constants (distance parcourue ou durée d’apnée),
  • Des temps de récupération courts ou de plus en plus courts,
  • Réalisés plusieurs fois de suite (au minimum 8 fois).

Ces séries peuvent se faire à sec ou dans l’eau (apnée dynamique). Les séries hypercapniques associant un effort musculaire intense sont les plus formatrices, car elles chargent l’organisme en CO2, du fait de l’effort musculaire. Ce type d’entrainement augmente la capacité de résister aux sensations déplaisantes ressenties pendant l’apnée, ce qui permet de prolonger la durée de l’apnée.

Plus les apnées sont courtes et intenses, plus ont atteint des taux de lactates importants, qui permettent d’habituer l’organisme à l’hypercapnie.

• Exemples de séries hypercapniques dans l’eau

À moduler selon votre niveau, votre humeur ou votre forme du jour.

  • 3 séries de 3 x 25 mètres => 9 x 25 mètres :
    • Un 25 mètres poumons pleins,
    • Un 25 mètres en « perlant » (lâcher votre air tout au long de votre longueur),
    • Un 25 mètres poumons vides,
    • 30 secondes de récupération entre chaque 25 mètres et 1 minute 30 de récupération entre chaque série.
  • 8 x 50 mètres, à moduler :
    • Soit un départ toutes les 2 minutes,
    • Soit un départ toutes les 1 minute 30,
    • Soit un départ toutes les 1 minute 15.
    • Vous pouvez augmenter le nombre de longueurs : 10 x 50 mètres, 12 x 50 mètres, 16 x 50 mètres, etc.
    • Changez vos temps de récupération.
  • 8 x 75 mètres, avec 3 minutes de récupération entre chaque 75 mètres,
  • 8 x 100 mètres, avec des récupérations de 3 minutes 30 à 4 minutes entre chaque 100 mètres,
  • 4 x 150 mètres, avec des récupérations de 7 minutes entre chaque 150 mètres.

• Exemples de séries hypercapniques à sec

Faites des séries d’apnée :

  • Dans les escaliers : 1 palier apnée poumons pleins, 1 palier de récupération active, 1 palier apnée poumons vides et vous répétez;
  • Quand vous faites du sport (gainage, tractions, rameur, vélo elliptique, jogging),
  • En marchant, etc.

Faites des séries d’apnée statique devant la télévision ou sur votre lit. Exemple d’une série d’apnées statiques poumons pleins :

  • 3’15 apnée ; 3 minutes de récupération,
  • 3’15 apnée ; 2’40 minutes de récupération,
  • 3’15 apnée ; 2’20 minutes de récupération,
  • 3’15 apnée ; 2 minutes de récupération,
  • 3’15 apnée ; 1’40 minute de récupération,
  • 3’15 apnée ; 1’20 minute de récupération,
  • 3’15 apnée ; 1 minute de récupération,
  • 3’15 apnée ; 0’40 secondes de récupération.

Autre type de série d’apnées statiques possibles : 8 apnées consécutives, avec un départ toutes les 6 minutes (normalement, vos temps d’apnée vont augmenter progressivement et vos temps de récupération vont diminuer).

Allez, je vous laisse, bossez-bien !

——–

1 Citée par l’équipe de Physiologie du CHU Rouen, Adaptations respiratoires chez le plongeur en apnée, Revue des Maladies Respiratoires, Avril 2002

Florio et coll., 1979 ; Sherman  et coll., 1980 ; Davis et coll., 1987

 

Sources :

© National Géographic – Image principale de l’article

© Lionel Bonaventure / AFP / Getty Images – masque d’élévation

© Alex Voyer – Pierre Frolla à la fosse de Villeneuve la Garenne

 

 

Progresser en apnée : entrainement et adaptations physiologiques
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2 réflexions sur « Progresser en apnée : entrainement et adaptations physiologiques »

  1. Bonjour, tout d’abord merci pour toutes ces ressources !
    Je ne comprends pas bien la respiration carrée avec lever de poids:
    – « triangle de tête »: les bras sont tendus dans le prolongement du corps de la tête (position DNF) ?
    – le mouvement s’effectue en rotation bras tendus ?

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